聚集索引与非聚集索引

聚集索引与非聚集索引

        数据库索引在物理存储层面可以分为两类：聚集索引、非聚集索引。

1. 聚集索引（聚簇索引）

1.1 特性

        聚集索引可以类比字典中的A-Z的排序，字和字母的顺序一致（物理顺序与列值逻辑顺序相同），数据行的物理顺序与列值（一般是主键的那一列）的逻辑顺序相同。

1.2 规则

        因为聚集索引绑定了数据行的物理顺序，所以一个表中只能拥有一个聚集索引。
        ==注：推荐建表时设置聚集索引，如果后期才添加聚集索引，数据量很大的时候，效率会很低， 因为需要移动数据行来维持聚集索引的逻辑顺序。==

MySQL中聚集索引的规则如下：

• 如果一个主键被定义了，那么这个主键就是作为聚集索引
• 如果没有主键被定义，那么该表的第一个唯一非空索引被作为聚集索引
• 如果没有主键也没有合适的唯一索引，那么innodb内部会生成一个隐藏的主键作为聚集索引，这个隐藏的主键是一个6个字节的列，改列的值会随着数据的插入自增

聚集索引示意图

2. 非聚集索引

2.1 特性

        非聚集索引的逻辑顺序与磁盘上行的物理存储顺序不同，一个表中可以拥有多个非聚集索引，可以类比字典中的偏旁排序，字与偏旁顺序不一致。
        除了聚集索引，其他的索引都是非聚集索引，非聚集索引包括：普通索引、唯一索引、全文索引等。

非聚集索引示意图

2.2 非聚集索引的二次查询问题

        非聚集索引叶节点仍然是索引节点，只是有一个指针指向对应的数据块（上图中LeafLevel模块），此如果使用非聚集索引查询，而查询列中包含了其他该索引没有覆盖的列，那么他还要进行第二次的查询，查询节点上对应的数据行的数据。
        ==因为非聚集索引叶子节点除了会存储索引覆盖列数据，也存放聚集索引所覆盖的列数据。==

id	userName	score
1	张三	60
2	李四	70
3	王五	80
...	...	...

其中id为聚集索引（主键），userName为非聚集索引

-- 这两种sql，可以直接拿到结果值，不需要二次查询
select id, username from t1 where username = '小明';
select username from t1 where username = '小明';
-- 下面的sql需要二次查询去获得 score 的数据
select username, score from t1 where username = '小明';

2.3 优化二次查询问题

非聚集索引会存放索引覆盖的列及聚集索引覆盖的列，若要查询这些之外的数据，就需要进行二次扫描，降低了查询效率。解决方案就是对于频繁查询的列创建联合索引。
参照上例：
给 username 和 score 两列创建联合索引index(username,score)，再执行下面的sql就不需要进行二次扫描：

select username, score from t1 where username = '小明';

==注：复合索引需要满足最左侧索引原则，如果查询条件中没有最左边的一列或者多列，那么符合索引不起作用。==

条件：

• 最多可以把16个列合并成一个单独的复合索引
• 构成复合索引的列的总长度不能超过900字节，复合列的长度不能太长
• 所有的列必须来自同一个表中，不能跨表建立复合列
• 在复合索引中，列的排列顺序是非常重要的，应该首先定义最唯一的列

3. 参考文章

• 聚集索引和非聚集索引（整理）
• mysql索引实现原理
• MySQL聚集索引和非聚集索引
• 索引原理